Привет, Вы узнаете о том , что такое работа электрического тока, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое
работа электрического тока, работа тока, счётчик электроэнергии , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Постоянный электрический ток.
работа электрического тока
Изучая применение электрического тока, нужно уметь вычислять количество электроэнергии, которое расходуется на то или иное действие тока. Например, подъем лифта, нагревание чайника и тому подобное. Поэтому выведем формулу для подсчета работы тока.
В предыдущем параграфе мы узнали формулу:
P = I · U Однако из 7-го класса мы знаем другую формулу для мощности:
N = A / t
В левых частях этих равенств стоят разные символы, но они обозначают одну и ту же физическую величину – мощность. Следовательно, правые части формул можно приравнять: I · U = A / t . Выразим работу:
A – работа электрического тока, Дж
I – сила электрического тока, А
U – электрическое напряжение, В
t – время наблюдения, с
По этой формуле вычисляется
работа тока или, что то же самое, израсходованная электроэнергия. Поясним, что выделенные нами термины – синонимы.
Работа тока – физическая величина, характеризующая количество электроэнергии, превратившейся в другие виды энергии.
Единица – 1 джоуль (1 Дж). Измерительный прибор – электрический счетчик, использующий единицу 1 киловатт-час (1 кВт·ч).
В момент замыкания цепи электрическое поле источника энергии приводит в движение заряженные частицы в проводнике (электроны и/или ионы), и их энергия возрастает. Сумма энергий всех частиц тела является внутренней энергией тела (см. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . § 7-д), значит, внутренняя энергия проводника в момент возникновения в нем тока возрастает. Согласно первому закону термодинамики, внутренняя энергия может расходоваться на теплопередачу или совершение работы (см. § 6-з). Но, расходуясь, она постоянно пополняется от источника энергии.
Вспомним, что прохождение тока по проводнику всегда сопровождается действиями тока (см. § 8-з). При этом обязательно происходит превращение электроэнергии в другие виды энергии. Например, внутреннюю (утюг или чайник), механическую (пылесос или вентилятор) и так далее. Поэтому под выражением «ток совершает работу» мы будем понимать превращение электроэнергии в другие виды энергии. В таком смысле работа тока и израсходованная электроэнергия – выражения-синонимы.
Вопросы для самопроверки
- Мощность тока вычисляется по формуле: ...
- Любая мощность вычисляется по формуле: ...
- Эти формулы можно приравнять, так как они применительно к току ...
- Произведение в правой части равенства в рамке – это ...
- Работа тока является синонимом выражения ...
- Включение в замкнутую цепь источника электроэнергии ...
- В результате образовавшегося движения ...
- Поскольку энергия тела складывается из энергий его частиц, то ...
- Согласно формуле ΔU = Q + A, сама U ...
- Во время любого действия тока всегда ...
Счетчики электроэнергии
Для измерения потребленной электроэнергии служат специальные измерительные приборы – счетчики электроэнергии.
Для учета электроэнергии вместо джоуля используется более крупная единица – киловатт-час (обозначение: 1 кВт·ч). Например, счетчик на рисунке показывает значение 254,7 кВт·ч. Это может означать, что за все время учета потребитель мощностью 254,7 кВт работал 1 час или что потребитель мощностью 2547 Вт работал 100 часов (и так далее, соблюдая пропорцию).
Найдем связь киловатт-часа с более привычной нам единицей для измерения работы – джоулем.
1 кВт · ч = 1000 Вт · 60 мин = 1000 Дж/с · 3600 с = 3 600 000 (Дж/с)·с = = 3 600 000 Дж = 3,6 МДж
Итак, 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
Примечание. Формула для работы тока A = I·U·t поможет выяснить физический смысл электрического напряжения. Выразим его:
Следовательно,
Отсюда видно, что 1 вольт – это такое напряжение, при котором ток силой 1 ампер способен за 1 секунду производить 1 джоуль работы. Другими словами, электрическое напряжение показывает работу, которую ежесекундно совершают силы электрического поля для поддержания в цепи тока силой 1 ампер.
Кроме того, из формулы I = q / t (см. § 9-б) следует: q = I · t. Тогда:
Следовательно,
Исходя из этой формулы, 1 вольт может рассматриваться и как такое напряжение, при котором работа сил электрического поля при перемещении заряда в 1 Кл будет равна 1 Дж. Обобщенно мы скажем: электрическое напряжение является одной из характеристик электрического поля, перемещающего заряды по проводнику.
- Счетчик электрической энергии применяют ...
- По сравнению с джоулем, киловатт-час – это ...
- Значения энергии в киловатт-часах нужно понимать, ...
- Запись 1 кВт·ч = 3,6 МДж выражает связь киловатт-часа ...
- В чем суть сделанного нами примечания?
- Из формулы A = I·U·t при подстановке единиц величин следует: ...
- Распространяя это на любые напряжения, мы придем к обобщению: ...
- Далее нам понадобится формула для силы тока: ...
- Подставляя в I=q/t единицы величин, мы получим новое следствие: ...
- Распространяя это на любые напряжения, мы придем к новому обобщению: ...
Интерестные факты
. в XIX веке в качестве счетчика электроэнергии использовали ванночку с раствором медного купороса (сульфата меди) или другой водорастворимой соли? Проходящий ток вызывал оседание меди на одном из электродов. По увеличению его массы и судили о количестве протекшего электричества (то есть израсходованной электроэнергии).
Исследование, описанное в статье про работа электрического тока, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое работа электрического тока, работа тока, счётчик электроэнергии
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Постоянный электрический ток
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про работа электрического тока
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях,
мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Комментарии
Оставить комментарий
Базовая физика
Термины: Базовая физика